AT369433B - Verfahren zur gewinnung von zirkonkorund und einer zum legieren von gusseisen geeigneten legierung - Google Patents

Verfahren zur gewinnung von zirkonkorund und einer zum legieren von gusseisen geeigneten legierung

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AT369433B
AT369433B AT0653279A AT653279A AT369433B AT 369433 B AT369433 B AT 369433B AT 0653279 A AT0653279 A AT 0653279A AT 653279 A AT653279 A AT 653279A AT 369433 B AT369433 B AT 369433B
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zirconium
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Boris Alexeevich Shushlebin
Nikolai Andreevich Bogdanov
Viktor Vasilievich Tregubenko
Nikolai Iosifovich Subbotin
Mikhail Vladimirovich Galkin
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Tsnii Chernoj Metallurg
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/484Refractories by fusion casting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
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Description


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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung von Zirkonkorund und einer zum Legieren von Gusseisen geeigneten Legierung, bei dem die Einsatzstoffe Zirkonkonzentrat, Eisenerz und Aluminium in einem Masseverhältnis von 51 bis 69 : 9, 9 bis   16, 5 : 19, 8   bis 34, 8 bei einer Temperatur von 1950 bis   2000 C   niedergeschmolzen und getrennt vom Zirkonkorund vergossen werden, wobei zunächst der Zirkonkorund und dann die Metallegierung vergossen werden. 



   Derartige Metallegierungen werden zum Feinen und Legieren von Stahl, Gusseisen und Legierungen für verschiedene Zwecke eingesetzt, während der Zirkonkorund als Werkstoff für Schleifwerkzeuge dient, die zur Vorbearbeitung von Stahlblöcken und Rohstücken beim Walzen verwendet werden. 



   Ein Verfahren zur gemeinsamen Gewinnung einer Metallegierung, insbesondere des aus Zirkonium, Eisen, Silizium und Aluminium bestehenden Ferrosilikozirkoniums, und des Zirkonkorunds ist bereits bekannt, bei dem zunächst die Rohstoffe, wie Zirkonkonzentrat, Eisenerz und Aluminium in einem Masseverhältnis von 51 bis 69 : 9, 9 bis 16, 5 : 19, 8 bis 34, 8 bei einer Temperatur von 1950 bis   ZOOO C   niedergeschmolzen und dann die Endprodukte vergossen werden, wobei es vorteilhaft ist, zunächst den Zirkonkorund und dann die Metallegierung zu vergiessen. 



   Dieses Verfahren ermöglicht es, eine Metallegierung (Ferrosilikozirkonium) und Zirkonkorund gemeinsam gemäss einer einfachen Technologie zu gewinnen. Die nach diesem Verfahren gewonnene Metallegierung eignet sich aber nicht zum Legieren des Gusseisens zwecks Vermeidung von Weissfleckigkeit bei der Herstellung von Gussstücken mit geringer Wandstärke. 



   Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur gemeinsamen Gewinnung der zirkonium-, eisen-, silizium- und aluminiumhaltigen Legierungen und des Zirkonkorunds zu entwickeln, bei dem die Metallegierungen gewonnen werden, die zum Legieren des Gusseisens zwecks Vermeidung der Weissfleckigkeit beim Giessen von dünnwandigen Gussstücken geeignet sind. 



   Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Verfahren gelöst, bei dem der Metallegierung nach der Trennung vom Zirkonkorund, jedoch vor dem Vergiessen, Flussmittel in einem Anteil von 5 bis 35%-Masse des Zirkonkonzentrats und Einsatzstoffe wie Ferrosilizium in einem Anteil von 3 bis 102%-Masse des Zirkonkonzentrats, umgerechnet auf Silizium, und Ferrosilikomangan, Ferromangan oder metallisches Mangan in einem Anteil von 3 bis 26%-Masse des Zirkonkonzentrats, umgerechnet auf Mangan, zugegeben werden und die genannten Flussmittel und Einsatzstoffe bei einer Temperatur von 1950 bis   2000 C   geschmolzen werden. 



   Die erfindungsgemäss gewonnene Legierung enthält neben Zirkonium, Eisen, Silizium und Alu- 
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 zwecks Vermeidung von Weissfleckigkeit beim Giessen der dünnwandigen Gussstücke. 



   Erfindungsgemäss ist es vorteilhaft, Ferrosilikotitan, Ferrotitan oder metallisches Titan in einem Anteil von 4 bis 41%-Masse des Zirkonkonzentrats, umgerechnet auf Titan, neben den erwähnten Flussmitteln und Einsatzstoffen vor deren Niederschmelzen in die Metallegierung einzuführen, um die Weissfleckigkeit beim Giessen des Gusseisens zu vermeiden und die mechanische Festigkeit der Gussstücke zu erhöhen. Es ergibt sich dabei eine Metallegierung, die neben Zirkonium, Eisen, Silizium, Aluminium und Mangan auch Titan enthält. Die Zusammensetzung der Legierung ist vor- 
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 bis 19, 9% Mn und 4, 7 bis   18, 1% Ti.   Titan als Legierungszusatz beeinflusst die mechanische Festigkeit der Gussstücke günstig. So hat   z.

   B.   eine aus Gusseisen, dem die Legierung der angegebenen Zusammensetzung zugegeben wird, hergestellte Kokille eine Lebensdauer bis zu 115 Tagen, wobei an der Kokille keine Risse und Lunker auftreten. Dagegen weist eine Kokille aus unlegiertem Gusseisen unter den gleichen Bedingungen eine Lebensdauer auf, die um das   2- bis 4fache   niedriger ist, wobei sie durch   Riss- und   Lunkerbildung unbrauchbar wird. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es, Metallegierungen und Zirkonkorund gemeinsam und auf einfache Weise zu gewinnen. Zirkonium wird dabei dem   ZirkonkonzentraL   völlig entzogen und in den Endprodukten verwertet. Die gemeinsame Gewinnung der genannten Endprodukte ist wesentlich wirtschaftlicher als die getrennte. Dabei bleibt die Qualität der nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewonnenen Produkte die gleiche wie bei ihrer getrennten Erzeugung. Zum Bei- 

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 spiel haben die gewonnenen Metallegierungen eine Schmelztemperatur von 1230 bis   13800C ;   dies gewährleistet ihre gute Löslichkeit in Stählen, Gusseisen und Legierungen verschiedener Zweckbestimmung beim Desoxydieren und Legieren derselben. Darüber hinaus lassen sich diese Metallegierungen leicht bis auf die gewünschte Korngrösse brechen.

   Der nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewonnene Zirkonkorund zeichnet sich durch gute Schleifeigenschaften aus. 



     Beim¯ erfindungsgemässen   Verfahren wird weiter der Anfall von zirkoniumhaltigen Krätzschlacken vermieden, die sich in der Industrie nicht verwerten lassen. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur gemeinsamen Gewinnung von Metallegierungen und Zirkonkorund wird wie folgt durchgeführt :
Man beschickt eine Schmelzanlage,   z. B.   einen Lichtbogenofen, mit Einsatzstoffen, wie Zirkonkonzentrat, Eisenerz und Aluminium (vorteilhafterweise in Pulverform) in einem Masseverhältnis von 51 bis   69 : 9, 9   bis 16, 5 : 19, 8 bis 34, 8. Die eingegebenen Einsatzstoffe werden bei einer Temperatur von 1950 bis   2000 C   geschmolzen, wobei eine aus Zirkonium, Eisen, Silizium und Aluminium bestehende Metallegierung sowie der Zirkonkorund entstehen.

   Der Zirkonkorund wird aus dem Elektroofen beispielsweise in luft-und flüssigkeitsgekühlte massive Metallkokillen vergossen, während dem verbliebenen Schmelzgut vor dem Vergiessen Flussmittel, beispielsweise Kalziumoxyd, Magnesiumoxyd und Kalziumfluorid, in einem Anteil von 5 bis 35%-Masse des Zirkonkonzentrats sowie Einsatzstoffe, wie Ferrosilizium, in einem Anteil von 3 bis 102%-Masse des Zirkonkonzentrats, umgerechnet auf Silizium, und Ferrosilikomangan, Ferromangan oder metallisches Mangan in einem 
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 die aus Zirkonium, Eisen, Silizium, Aluminium und Mangan besteht, sowie eine Krätzschlacke, die kein Zirkonium enthält. Die Metallegierung der oben angegebenen Zusammensetzung und die Schlacke werden getrennt aus dem Elektroofen in Metallkokillen vergossen und abgekühlt. 



   Darüber hinaus sieht das erfindungsgemässe Verfahren die Möglichkeit vor, eine aus Zirkonium, Eisen, Silizium, Aluminium, Mangan und Titan bestehende Metallegierung und den Zirkonkorund getrennt zu gewinnen. Hiezu bringt man in eine Schmelzanlage, z. B. in einen Lichtbogenofen, die Einsatzstoffe, wie Zirkonkonzentrat, Eisenerz und Aluminium im angegebenen Masseverhältnis ein. Die Einsatzstoffe werden bei 1950 bis 20000C niedergeschmolzen, wobei eine aus Zirkonium, Eisen, Silizium und Aluminium bestehende Legierung sowie der Zirkonkorund erhalten werden.

   Der Zirkonkorund wird dem Ofen entnommen und der verbliebenen Legierung werden vor dem Vergiessen Flussmittel in einem Anteil von 5 bis 35%-Masse des Zirkonkonzentrats sowie Einsatzstoffe in Form von Ferrosilizium in einem Anteil von 3 bis 102%-Masse des Zirkonkonzentrats, umgerechnet auf Silizium, sowie Ferrosilikomangan, Ferromangan oder metallisches Mangan in einem Anteil von 3 bis 26%-Masse des Zirkonkonzentrats, umgerechnet auf Mangan, sowie Ferrosilikotitan, Ferrotitan oder metallisches Titan in einem Anteil von 4 bis 41%-Masse des Zirkonkonzentrats, umgerechnet auf Titan, zugegeben. Die Flussmittel und Einsatzstoffe werden bei einer Temperatur von 1950 bis   2000 C   geschmolzen. Dabei ergibt sich eine Metallegierung aus Zirkonium, Eisen, Silizium, Aluminium, Mangan und Titan sowie eine Krätzschlacke, die das Zirkonium nicht mehr enthält. 



  Die Metallegierung der angegebenen Zusammensetzung und die Schlacke werden getrennt aus dem Elektroofen in Metallkokillen vergossen und abgekühlt. 



   Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne dass diese jedoch hierauf beschränkt sein soll. 



   Beispiel 1 : Man beschickt einen Lichtbogenofen mit 2400 kg Zirkonkonzentrat, das 65%-Masse Zirkoniumdioxyd und 32%-Masse Siliziumdioxyd enthält, und mit 480 kg Eisenerz, das 96%-Masse Eisenoxyd enthält, sowie mit 840 kg Aluminiumpulver, das zu   90%-Masse   aus Aluminium besteht. 



  Das Masseverhältnis der angegebenen Ausgangsmaterialien beträgt 64, 5 :   12, 9   :   22, 6.   Die eingebrachten Substanzen werden 3 1/2 h bei der Temperatur von 20000 geschmolzen. Es ergeben sich 1100 kg Metallegierung mit einem Gehalt von 40, 7%-Masse Zirkonium, 27%-Masse Eisen,   29, 4%-Masse   Silizium,   1,1%-Masse   Aluminium und 1, 8%-Masse Begleitstoffe (Kupfer, Kohlenstoff u. a.) sowie 2400 kg Zirkonkorund mit einem Gehalt von 39, 3%-Masse Zirkoniumdioxyd,   54, 3%-Masse   Aluminiumoxyd,   2, 0%-Masse   Siliziumdioxyd,   0, 8%-Masse   Kalziumoxyd,   2, 1%-Masse   Magnesiumoxyd, l, 5%-Masse Gesamteisen   (d. h.   einschliesslich metallischem Eisen und Eisenmonoxyd).

   Der Zirkonkorund wird 

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 aus dem Elektroofen in massive Metallkokillen vergossen und darin an der Luft gekühlt. Der im Ofen verbliebenen Metallschmelze werden 120 kg Kalk (als Flussmittel), der 96%-Masse Kalziumoxyd enthält, 1600 kg Ferrosilizium mit einem Gehalt von 75%-Masse Silizium und 24%-Masse Eisen sowie 332 kg metallisches Mangan mit einem Gehalt von 94%-Masse Mangan zugesetzt. Diese Zusätze wer- 
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 Kohlenstoff u. a.) sowie 110 kg Krätzschlacke, die kein Zirkonium enthält. Die Legierung und die Schlacke werden getrennt vergossen. 



   Die gewonnene Metallegierung mit der oben angegebenen Zusammensetzung wurde als Legierungszusatz für Grauguss verwendet. Beim Giessen von dünnwandigen Gussstücken aus dem legierten Gusseisen trat überhaupt keine Weissfleckigkeit auf. 



   Aus dem anfallenden Zirkonkorund wurden Schleifwerkzeuge zur Vorbearbeitung von Stahlblöcken und Rohrstücken beim Walzen gefertigt. 



   Beispiel 2 : Ein anderer Elektroofen wird mit 2400 kg Zirkonkonzentrat, 635 kg Eisenerz und 1620 kg Aluminiumpulver beschickt. Das Masseverhältnis dieser Ausgangsmaterialien beträgt   51, 6 : 13, 6 : 34, 8.   Sie werden bei 19600C 3, 6 h niedergeschmolzen. Es ergeben sich 1680 kg Metalllegierung mit einem Gehalt von 48%-Masse Zirkonium,   22, 1%-Masse   Eisen,   19, 2%-Masse   Silizium,   9, 5%-Masse   Aluminium und 1, 2%-Masse Begleitstoffen (Kupfer, Kohlenstoff u. a.) sowie 2600 kg Zirkon- 
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  Der Zirkonkorund wird aus dem Elektroofen in massive Metallkokillen vergossen und abgekühlt. 



  Der im Elektroofen verbliebenen Metallschmelze werden 160 kg Flussmittel (80 kg Kalziumoxyd und 80 kg Manganoxyd), 1900 kg Ferrosilizium mit einem Gehalt von 75%-Masse Silizium und 24%-Masse Eisen und 380 kg Ferrosilikomangan mit einem Gehalt von 68, 5%-Masse Mangan,   28, 5%-Masse   Silizium und 1, 4%-Masse Eisen zugegeben. Diese Zusätze werden bei   1950 C   innerhalb von 2, 6 h geschmolzen. Man erhält 3920 kg Metallegierung mit einem Gehalt von 20, 6%-Masse Zirkonium, 21%-Masse Eisen,   47, 3%-Masse   Silizium, 4%-Masse Aluminium,   6, 6%-Masse   Mangan und 0, 5%-Masse Begleitstoffen sowie 150 kg Krätzschlacke, die kein Zirkonium enthält. Die Metallegierung und die Schlacke werden getrennt vergossen. 



   Beispiel 3 : Ein Lichtbogenofen wird mit 2000 kg Zirkonkonzentrat, 400 kg Eisenerz und 1000 kg Aluminiumpulver beschickt. Das Masseverhältnis dieser Ausgangsmaterialien beträgt   58, 8 : 11, 8 : 29, 4.   Sie werden bei   1980 C   während 2, 6 h niedergeschmolzen. Es ergeben sich 
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 aus 27, 3%-Masse Zirkoniumdioxyd,   68, 5%-Masse   Aluminiumoxyd, l, 4%-Masse Siliziumdioxyd,   0, 7%-Masse   Kalziumoxyd,   0, 9%-Masse   Magnesiumoxyd und 1, 2%-Masse Gesamteisen besteht. Der Zirkonkorund wird in massive Metallkokillen vergossen und an der Luft abgekühlt.

   Der im Elektroofen verbliebenen Metallegierung werden 700 kg Kalziumfluorid, 2210 kg Ferrosilizium mit einem Gehalt von 75%-Masse Silizium und 24%-Masse Eisen, 213 kg Ferromangan mit einem Gehalt von 87%-Masse 
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 die Schlacke werden getrennt vergossen. 



   Beispiel 4 : Ein Lichtbogenofen wird mit 1600 kg Zirkonkonzentrat, 252, 8 kg Eisenerz und 539, 2 kg Aluminiumpulver beschickt. Das Masseverhältnis der Ausgangsmaterialien beträgt   66, 9 : 10, 6 : 22, 5.   Diese Rohstoffe werden bei   2000 C   während 2, 1 h geschmolzen. Es ergeben sich 
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 aus 43, 5%-Masse Zirkoniumdioxyd,   51, 5%-Masse   Aluminiumoxyd,   2, 2%-Masse   Siliziumdioxyd, 1, 2%-Masse Kalziumoxyd,   0, 6%-Masse   Magnesiumoxyd und l%-Masse Gesamteisen besteht. Der Zirkonkorund wird in massive Metallkokillen vergossen und an der Luft gekühlt.

   Der im Elektroofen verbliebenen 

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 Metallegierung werden 320 kg Kalk mit einem Gehalt von 96%-Masse Kalziumoxyd, 1768 kg Ferrosilizium mit einem Gehalt von 75%-Masse Silizium und 24%-Masse Eisen sowie 568 kg Ferrosilikomangan mit einem Gehalt von 68, 5%-Masse Mangan, 28, 5%-Masse Silizium und 1, 4%-Masse Eisen zugegeben. Die Zusätze werden bei 20000C während 2, 2 h geschmolzen. Man erhält 2726 kg Metalllegierung mit einem Gehalt von 7, 9%-Masse Zirkonium,   22, 2%-Masse   Eisen,   55, 7%-Masse   Silizium,   0, 3%-Masse   Aluminium,   12, 9%-Masse   Mangan und l%-Masse Begleitstoffen, sowie 302 kg Krätzschlacke, die kein Zirkonium enthält. Die Metallegierung und die Schlacke werden getrennt vergossen. 



   Beispiel 5 : In einen Lichtbogenofen werden 2400 kg Zirkonkonzentrat mit einem Gehalt von 65%-Masse Zirkoniumdioxyd und 32%-Masse Siliziumdioxyd, 571 kg Eisenerz mit einem Gehalt von 96%-Masse Eisenoxyd und 1464 kg Aluminiumpulver mit einem Gehalt von 90%-Masse Aluminium eingebracht. Das Masseverhältnis dieser Materialien beträgt 54, 1 : 12, 9 : 33. Die Rohstoffe werden bie   1960 C   während 3, 4 h geschmolzen. Es ergeben sich 1760 kg Metallegierung mit einem Gehalt von 45, 8%-Masse Zirkonium,   19, 5%-Masse   Eisen, 23, 4%-Masse Silizium, 9%-Masse Aluminium und 2, 3%-Masse Begleitstoffen sowie 2670 kg Zirkonkorund mit einem Gehalt von 16, 9%-Masse Zirkoniumdioxyd,   78, 9%-Masse   Aluminiumoxyd,   1, 1%-Masse Silizium dioxyd, 0, 7%-Masse   Kalziumoxyd, l%-Masse Magnesiumoxyd und l, 4%-Masse Gesamteisen.

   Der Zirkonkorund wird in massive Metallkokillen vergossen und an der Luft gekühlt. In die im Elektroofen verbliebene Metallegierung werden 360 kg Kalziumoxyd, 778 kg Ferrosilizium mit einem Gehalt von 75%-Masse Silizium und 24%-Masse Eisen sowie 254 kg metallisches Mangan mit einem Gehalt von 94%-Masse Mangan eingebracht. Diese Zusätze werden 1, 1 h bei   2000 C   geschmolzen. Man erhält 2652 kg Metallegierung mit einem Gehalt von 30, 5%-Masse Zirkonium, 24%-Masse Eisen,   30, 8%-Masse   Silizium,   5, 3%-Masse   Aluminium,   8,1%-Masse   Mangan und l, 3%-Masse Begleitstoffen. Es fallen ferner 312 kg Krätzschlacke an, in der Zirkonium nicht vorhanden ist. Die Legierung und die Schlacke werden getrennt vergossen. 



   Beispiel 6 : Ein Lichtbogenofen wird mit 2400 kg Zirkonkonzentrat, 343, 2 kg Eisenerz und 
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 massive Metallkokillen vergossen und an der Luft gekühlt. In die im Elektroofen verbliebene Metallegierung werden 240 kg Flussmittel (120 kg Kalziumoxyd und 120 kg Magnesiumoxyd), 100 kg Ferrosilizium mit einem Gehalt von 75%-Masse Silizium und 24%-Masse Eisen, 90 kg metallisches Mangan mit einem Gehalt von 89%-Masse Mangan, sowie 624 kg Ferrosilikotitan mit einem Gehalt von 30%-Masse Titan, 20%-Masse Silizium, 35%-Masse Eisen und 10%-Masse Aluminium eingebracht. 



  Die zugesetzten Komponenten werden während 0, 9 h bei   2000 C   geschmolzen. Es ergeben sich 1623 kg Metallegierung mit einem Gehalt von 17, 7%-Masse Zirkonium,   32, 8%-Masse   Eisen,   29, 9%-Masse   Silizium, 4, 2%-Masse Aluminium,   4, 4%-Masse   Mangan,   9, 7%-Masse   Titan und l, 3%-Masse Begleitstoffen. Es fallen weiterhin 202 kg Krätzschlacke an, die kein Zirkonium enthält. Die Metallegierung und die Schlacke werden getrennt vergossen. 



   Die gewonnene Metallegierung mit der angegebenen Zusammensetzung wurde als Legierungs- 
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 Zirkonium   0, 12,   Eisen Rest. Aus diesem legierten Gusseisen wurde eine Kokille gegossen ; dabei wurde Weissfleckigkeit völlig vermieden. Die Kokille aus dem legierten Gusseisen hatte eine Lebensdauer von 91 Tagen, dabei wurden weder Risse noch Lunker festgestellt. Eine Kokille aus unlegiertem Gusseisen wies unter den gleichen Bedingungen eine Lebensdauer von nur 27 Tagen auf. 



  Es traten Risse und Lunker auf. 



   Beispiel 7 : Ein Lichtbogenofen wird mit 2400 kg Zirkonkonzentrat, 571, 2 kg Eisenerz und 732 kg Aluminiumpulver beschickt. Das Masseverhältnis dieser Rohstoffe beträgt 65, 8 : 15, 4 :   19, 8.   

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 Die Rohstoffe werden 3, 3 h bei 20000C geschmolzen. Es ergeben sich 868 kg Metallegierung mit einem Gehalt von 23, 9%-Masse Zirkonium,   39, 7%-Masse   Eisen,   33, 4%-Masse   Silizium,   0, 6%-Masse   
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4%-Massel%-Masse Magnesiumoxyd und 1, 4%-Masse Gesamteisen enthält. Der Zirkonkorund wird in massive Metallkokillen vergossen und an der Luft gekühlt. Der im Elektroofen verbliebenen Legierung wer- 
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 zium und 10%-Masse Eisen sowie 334 kg Ferrotitan mit einem Gehalt von 32%-Masse Titan, 10%-Masse Silizium, 46%-Masse Eisen und 10%-Masse Aluminium zugesetzt.

   Die zugesetzten Komponenten werden 1, 1 h bei   2000 C   geschmolzen. Es ergeben sich dabei 1939 kg Metallegierung, die aus 10, 8%-Masse Zirkonium,   35, 3%-Masse   Eisen, 36%-Masse Silizium, 2%-Masse Aluminium, 10, 1%-Masse Mangan,   4, 7%-Masse   Titan und   1,1%-Masse   Begleitstoffen besteht. Es fallen auch 205 kg Krätzschlacke an, die kein Zirkonium enthält. Die Metallegierung und die Schlacke werden getrennt vergossen. 



   Die so gewonnene Metallegierung wurde als Legierungszusatz für Grauguss verwendet, dessen chemische Zusammensetzung in Beispiel 6 angegeben ist. Die erfindungsgemäss erzeugte Legierung wurde in einem Anteil von l%-Masse des Graugusses dem Grauguss zugegeben. Es ergab sich ein 
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 Kokille aus dem legierten Gusseisen wies eine Lebensdauer von 115 Tagen auf, dabei wurde keine   Riss- und   Lunkerbildung an der Kokille festgestellt. Die Kokille aus unlegiertem Gusseisen hatte unter den gleichen Bedingungen eine Lebensdauer von nur 27 Tagen, wobei Risse und Lunker auftraten. 



   Beispiel 8 : Ein Lichtbogenofen wird mit 1600 kg Zirkonkonzentrat, 420, 8 kg Eisenerz und 539, 2 kg Aluminiumpulver beschickt. Das Masseverhältnis dieser Rohstoffe beträgt   62, 5 : 16, 4 : 21, 1.   



  Die Rohstoffe werden innerhalb von 2, 1 h bei   2000 C   geschmolzen. Es ergeben sich 650 kg Metalllegierung mit einem Gehalt von 28%-Masse Zirkonium,   39%-Masse   Eisen, 30, 3%-Masse Silizium,   0, 6%-Masse   Aluminium und   2,1%-Masse   Begleitstoffen. Ferner ergeben sich 1900 kg Zirkonkorund, der aus 44, 5%-Masse Zirkoniumdioxyd,   50, 3%-Masse   Aluminiumoxyd,   2, 2%-Masse   Siliziumdioxyd,   0, 8%-Masse   Kalziumoxyd, 1, 2%-Masse Magnesiumoxyd und l%-Masse Gesamteisen besteht. Der Zirkonkorund wird in massive Metallkokillen vergossen und an der Luft gekühlt.

   Der im Elektroofen verbliebenen Metallegierung werden 560 kg Kalziumfluorid, 2165 kg Ferrosilizium mit einem Gehalt von 75%-Masse Silizium und 24%-Masse Eisen, 550 kg Ferrosilikomangan mit einem Gehalt von 73, 8%-Masse Mangan, 18, 6%-Masse Silizium und   5, 3%-Masse   Eisen und 704 kg metallisches Titan mit einem Gehalt von 92%-Masse Titan zugegeben. Die zugegebenen Komponenten werden 3 1/2 h 
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    9%-Masse14, 1%-Masse   Titan und   0, 4%-Masse   Begleitstoffen sowie 490 kg   Krätzschlacke,   die kein Zirkonium enthält. Die Metallegierung und die Schlacke werden getrennt vergossen. 



   Beispiel 9 : Zirkonkonzentrat, Eisenerz und Aluminiumpulver werden in einem Elektroofen unter den gleichen Bedingungen und im gleichen Masseverhältnis wie im Beispiel 7 geschmolzen. 



  Der Zirkonkorund wird in massive Metallkokillen vergossen und gekühlt. Der im Elektroofen verbliebenen Metallegierung werden 120 kg Kalk mit einem Gehalt von 96%-Masse Kalziumoxyd, 500 kg Ferrosilizium mit einem Gehalt von 75%-Masse Silizium und   24%-Masse   Eisen, und 650 kg Ferrosilikomangan mit einem Gehalt von 73, 8%-Masse Mangan, 18, 6%-Masse Silizium und 5, 3%-Masse Eisen sowie 520 kg metallisches Titan mit einem Gehalt von 92%-Masse Titan zugesetzt. Die angegebenen Komponenten werden bei   2000 C   während 1, 8 h geschmolzen. Es ergeben sich 2400 kg Metallegierung 
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 Krätzschlacke, die kein Zirkonium enthält. Die Metallegierung und die Schlacke werden getrennt vergossen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Gewinnung von Zirkonkorund und einer zum Legieren von Gusseisen geeigneten Legierung, bei dem die Einsatzstoffe Zirkonkonzentrat, Eisenerz und Aluminium in einem Masseverhältnis von 51 bis 69 : 9, 9 bis 16, 5 : 19, 8 bis 34, 8 bei einer Temperatur von 1950 bis 2000 C niedergeschmolzen und getrennt vom Zirkonkorund vergossen werden, wobei zunächst der Zirkonkorund und dann die Metallegierung vergossen werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalllegierung nach der Trennung vom Zirkonkorund, jedoch vor dem Vergiessen, Flussmittel in einem Anteil von 5 bis 35%-Masse des Zirkonkonzentrats und Einsatzstoffe wie Ferrosilizium in einem Anteil von 3 bis 102%-Masse des Zirkonkonzentrats, umgerechnet auf Silizium, und Ferrosilikomangan,
    Ferromangan oder metallisches Mangan in einem Anteil von 3 bis 26%-Masse des Zirkonkonzentrats, umgerechnet auf Mangan, zugegeben werden und die genannten Flussmittel und Einsatzstoffe bei EMI6.1 angegebenen Einsatzstoffen vor dem Schmelzen derselben der Metallegierung auch noch Ferrosilikotitan, Ferrotitan oder metallisches Titan in einem Anteil von 4 bis 41%-Masse des Zirkonkonzentrats, umgerechnet auf Titan, zugegeben werden.
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